V浅埋(偏)隧道初期支护施工作业指导书

1XX高速公路XX隧道Ⅴ级围岩洞口段初期支护工程施工作业指导书监理单位：施工单位：公路工程隧道Ⅴ级围岩洞口段初期支护工程施工作业指导书2编制单位：签发人：编号：施工单位：下发日期：序号项目内容1适用范围XX隧道Ⅴ级浅埋（土质）初期支护2施工条件1、人员：隧道在开工前做好各种操作人员的管理工作，必须对农民工进行劳动技能和安全培训。为防止技术和机械事故，减少各种材料的损耗，提高工作效益，确保施工安全和质量，隧道施工前应对各种操作人员进行技术、安全交底，及时组织人员上场，以满足施工需要。2、材料：水泥、砂石料、速凝剂、钢筋(材)、管棚、超前小导管等材料以及中空注浆锚杆、钢拱架等成品、半成品都经过检验或平行验证合格、符合设计、规范要求后，方可用于工程。3、机械：隧道进洞前二次衬砌模板台车必须进场，进洞后开始在洞口组拼衬砌台车；土石方开挖及出渣运输施工设备：凿岩机、台车（架）、挖掘机、装载机、大型自卸汽车等；支护设备；湿喷机、管棚钻机、注浆机等；砼施工设备：砼搅拌机、配料机、砼运输车、砼输送泵、捣固设备等；钢筋（结构）加工设备：钢筋调直机、切断机、弯曲机、钢骨架、电焊机等；风、水、电供应设备：内燃空压机、电动空压机、水泵（变频高压供水装置）达到足够扬程的水泵、变压器、发电机、长大隧道配备移动式箱变等；相应阶段配备的检测仪器和设备。要求机械设备性能优良、配套合理、功效高的原则，满足污染小、能耗低、效率高的要求，并根据施工进度计划的安排分阶段、分期组织上场，以满足施工要求。3作业程序及工艺要求Ⅴ级浅埋（土质）围岩地带，需采取强有力的辅助加固措施。采用套拱法进洞并施作22m长大管棚对洞口段进行超前支护。再往管内注浆以凝结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的缝隙，使管棚与围岩凝结细密，以加强钢管的强度。开挖后及时架设钢拱架支撑，形成牢固的棚状支护结构，以确保安全进洞。一、大管棚设计参数及工艺要求3①管棚长度为22m，热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm。②设2.0m长套拱作管棚护拱，拱内设3榀I20a工字钢拱架，布设35根φ127mm，壁厚5mm，节长2.0m孔口管（为无缝钢管）作为导向管，并与I20a工字钢焊接为整体。③管棚钢管加工成花管，前端呈尖锥状，尾部焊接细管，管壁四周交错布置φ12mm压浆孔。④在施作大管棚时，管棚钢管管心与二次衬砌设计外轮廓线间距为84cm。⑤钢管布设在顶拱圆心角为120°范围，环向间距为40cm，共35根，按错开间距3.0m布置。⑥外插角：1°(不包括路线纵坡)。⑦大管棚钢管注1：1水泥浆，浆液扩散半径40cm左右，注浆压力为0.5～1.0Mpa，终压为2Mpa。二、套拱施工①当隧顶仰坡开挖至洞口前2m时，要预留好核心土，用人工修整成型。②在钢拱架上按设计要求将管棚钢管φ127孔口管采用焊接固定好（环向间距为40cm），使钢拱架与孔口管形成整体。③支设外模（用木模），背型钢拱架支撑。当外模支撑加固经检查确认牢固安全后，开始浇筑C30混凝土，为使模筑套拱混凝土尽早达到设计强度，在混凝土中加入一定量的早强剂。④大管棚套拱混凝土浇筑完后要及时进行养护。三、钢拱架作业程序及工艺要求1、钢架应分节段制作，每节段应根据设计尺寸确定，不得大于4M每节段应编号，注明安装位置。型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。钢架节段可采用工厂化加工制作方案，亦可在现场加工制作。型钢钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求；接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣；要求每榀之间可以互换，严禁采用气割冲孔。钢架加工尺寸应符合设计要求，其形状应与开挖断面相适应。不同规格的首榀钢架加工完成后，4应放在平地上试拼，周边拼装允许偏差±30mm，平面翘曲应小于20mm，当各部尺寸满足要求时，方可批量生产。2、钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程，钢架应按设计位置架设Ⅰ20a型钢拱架，纵向间距60cm，钢架之间必须用纵向钢筋连接焊在工字钢翼缘内侧，除一般情况下按图布设外，可视拱架稳定情况加设交叉连接筋；拱脚必须放在牢固的基础上。钢架与围岩应尽量靠近，但应留2～3cm间隙作混凝土保护层。当钢架和围岩之间隙过大时应设垫块。钢架应垂直于隧道中线，上、下、左、右允许偏差±5cm，但安装时总榀数之和的平均值不得小于设计要求，钢架倾斜度应该小于20°；拱脚超挖、高程不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整可用喷射混凝土填充，拱脚高度应低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇筑强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积；杜绝拱脚悬空发生。3、钢架分节段安装，节段与节段之间应按设计要求连接。连接钢板平面应与钢架轴线垂直，钢板连接紧密4、为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。5、当钢架与初喷层间存在大间隙时，设骑马或楔形垫块顶紧围岩。四、锚杆作业程序及工艺（一）、中空注浆锚杆施工方法：钻孔完成检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用电动注浆机注浆，注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔浆液注满。最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外1、锚杆插入前必须先用高压风清孔，锚杆必须装好锚头，边旋转边将锚杆送入眼孔，然后安装止浆塞、垫板、螺母；2、注浆压力控制在0.3MPa左右，待排气口出浆后，方可停止注浆。确保孔内浆液饱满；53、锚杆规格、长度、直径符合设计要求（Ф25中空注浆锚杆，L=4m，间距100x100cm，纵向100cm）锚杆杆体除锈除油；4、锚杆布置形式符合设计要求，按要求定出锚杆位置，锚杆间距允许误差±150mm。锚杆与岩面基本垂直；5、锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。（二）、钢筋网作业程序及工艺针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接，与岩壁紧贴安装，挂网利用简易台车进行。1、按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前清除锈蚀，钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持30～50mm的间隙。2、制作网片：，钢筋网钢筋在制作前调直、清除锈蚀和油渍，原则上应现场进行铺设，入在洞外加工严格按照设计尺寸进行加工。3、钢筋网片预先应按设计网格间距（Ф8钢筋网20*20cm）在洞外加工好备用，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网应随高就低紧贴初喷面，钢筋网与锚杆尾部或其他装置焊接固定。4、使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于30d(d为钢筋直径)，并不得小于一个网格长边尺寸。5、人工铺设，必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固，在喷射砼时不得晃动；钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；6、喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。7、喷射砼中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时，应及时清理后再喷射砼。6五、喷射混凝土作业程序及工艺喷射混凝土不得采用采用干喷工艺，应采用湿喷（或潮喷）工艺进行施工。鼓励采用混凝土喷射机组进行喷射混凝土施工。1、首先，用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或涌水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。2、喷射作业先从拱脚或墙脚自下而上，分段分片分层进行，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚而不密实，导致强度不够，造成失稳；3、先将坑凹部分找平，然后喷射混凝土，使其平顺连续，喷射操作应设水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离0.6m～1.2m，喷射料束与受喷面垂直5~15度夹角时最佳。4、喷射混凝土分层喷射至设计厚度喷C25早强砼26cm，每层4～6cm。复喷一次喷射厚度拱顶不得大于10cm,边墙不得大于150mm，对于支撑钢架，应做到其背面喷射密实，粘接紧密、牢固。5、喷射混凝土前，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。6、严格施工配合比，砼在洞外拌和站由强制式搅拌机集中生产，自动计量。7、喷射机的工作风压严格控制在0.5至0.7MPa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低，保证喷头处的压力在0.1～0.15MPa。8、当岩层松软易坍方时，喷射作业紧跟作业面，初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面，喷射方向与岩面垂直，设置钢支撑后，喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜，喷头与岩面保持0.6～1.2米的垂直距离，喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3～4m，喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围，岩面凹部处先喷混凝土找平。9、喷射砼终凝2h后，应喷水养护，养护时间不小于7d；隧道内环境温度低于5°C时，不得喷水养护。10、冬季施工时，喷射砼作业区的温度不低于5°C,混合料进入喷射机的温度不应低于5°C，在结冰的岩面上不得进行喷射砼作业。砼强度未达到6MPa前不得受冻。7六、承包人应提交的资料1、材料合格证及材料试验报告；2、开挖验收报告；3、锚杆、钢拱架、钢筋网、喷射混凝土施工质量自检报告；4、施工记录或施工记录汇总。七、监理记录1、记录内容：（1）钢筋网安装检查。（2）喷砼起讫桩号、施工日期、检验日期、标号、厚度、围岩类型、喷射前检查情况，及施工中配合比检查情况和采用的喷射设备工艺等。（3）锚杆钻孔角度、深度、安装长度、数量、间距、注浆饱满度和锚固力检测情况。（4）预注浆堵水配合比及检查情况。2、记录检查及存档：定期（每月或每旬）对现场监理记录进行检查，每月进行检查汇总后存档。3、记录必须真实可靠，准确记录和描述开挖爆破情况，及时反馈。4施工控制指标一、大管棚施工质量指标：1、确保渗浆孔的直径和数量，以保证渗浆效果；2、钻孔要求精度高，终孔位置准，各开孔的孔眼与终孔的孔眼均落在同一周界面上，避免较大的偏差与变形。3、管棚仰角按设计要求为1°。4、确保钻孔的同轴度，以避免管棚送入时受卡。5、钢管连接处不能在同一截面上，以免产生受力薄弱面。6、确保两节钢管之间的连接；7、钢管孔位允许偏差5cm,钻孔深度允许偏差5cm;8、钢管施工轴线偏差不大于1%；9、管棚钢管长度允许偏差不小于设计长度;二、初期支护锚杆施工质量标准：1、锚杆位置：钻孔前先检查根据设计要求定出的孔位，孔位允许偏差±50mm。2、锚杆方向：尽量与围岩壁面和岩层主要结构垂直，视具体情况照顾其中一面。3、钻孔深度：不应小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不应大于100mm。84、孔径与孔型：中空注浆锚杆孔径不大于杆体直径15mm。其它锚杆孔径应符合设计要求，钻孔圆而直。三、钢拱架、钢筋网施工质量要求：1、注意拱顶处锚杆向下倾斜时，该处砂浆受重力作用不易注入。2、钢拱架必须垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差为±50mm，倾斜度不得大于±2°，拱脚标高不足时，不得用土、石回填，可以设钢板垫或用混凝土加固基底，拱脚须保证一定的埋置深度，以保证拱脚的稳定（沉降小、挤入少）。3、钢拱架应尽可能多与锚杆锚头及钢筋网焊接，以增强其联合支护效应。4、钢筋网应与锚杆或锚墩头连接牢固，并尽可能多点连接，以减少喷射混凝土时钢筋网发生强振，锚钉的锚固深度不小于设计或20cm。5、钢筋网与初喷面间隙≤3cm，保护层厚度满足设计要求。6、钢架无漏焊、开焊，采用螺丝对接必须牢固可靠。7、钢筋网片的绑扎和焊接质量应符合施工要求，绑扎缺扣和松扣的数量不应超过绑扎总量的10%，钢筋网片漏焊，开焊不得超过焊数的2%，且不应集中。四、喷射混凝土施工质量标准1、为了便于检查喷射